JP2003077855A - Heat treatment apparatus and method - Google Patents

Heat treatment apparatus and method

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JP2003077855A
JP2003077855A JP2001263822A JP2001263822A JP2003077855A JP 2003077855 A JP2003077855 A JP 2003077855A JP 2001263822 A JP2001263822 A JP 2001263822A JP 2001263822 A JP2001263822 A JP 2001263822A JP 2003077855 A JP2003077855 A JP 2003077855A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat treatment apparatus which enables the processing of a large area with proper control and mass-productivity. SOLUTION: After a high-temperature region 5 sandwiched by hot walls 12 of the predetermined temperature (temperature depending on the object of heat treatment, for example 2,000 deg.C) in the range of 1,500 deg.C to 2,300 deg.C by heating the hot walls 12 is formed through supply of power source voltage to an RF coil 10, a jig 14 mounting a SiC wafer 3 is moved downward and is then stopped to maintain the SiC wafer 3 within the high-temperature region 5. The impurity activation process of SiC wafer 3 is then conducted. After the temperature has reached the target temperature, the jig 14 is lifted upward from the high-temperature region 5 while about 10 seconds have passed and is then cooled. Since the SiC wafer 3 quickly reaches the heat treatment temperature with heat radiation from the hot walls 12, the heat treatment is completed within a short period of time. Accordingly, the generation of a rough surface due to migration can be controlled, the processing of the large area can be realized easily and superior mass-productivity can also be attained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】半導体基板の熱処理装置等に
関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a semiconductor substrate heat treatment apparatus and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】炭化珪素(SiC)半導体装置における
不純物層は、イオン注入後に活性化熱処理を行うことに
より形成される。SiC中においてp型不純物は熱処理
を行っても活性化しにくいという問題がある。そのた
め、熱処理温度を上げることにより、活性化率を向上さ
せようとしている。
2. Description of the Related Art Impurity layers in a silicon carbide (SiC) semiconductor device are formed by performing an activation heat treatment after ion implantation. There is a problem that p-type impurities are hard to be activated in SiC even after heat treatment. Therefore, the activation rate is being improved by increasing the heat treatment temperature.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ヒータ
ー加熱炉でイオン注入後のSiC基板を室温から160
0℃に約80分かけて上げて活性化熱処理をした後に表
面をAFM(原子間力顕微鏡)で観察したところ、図9
に示すように基板上の表面にステップ状の表面荒れが発
生することが分かった。またさらに熱処理温度を上げて
p型不純物の活性化率を向上させようとした場合、この
表面荒れは更に悪化すると考えられる。特に加工が容易
なオフ角を有する基板では表面荒れが発生しやすい。
However, the SiC substrate after the ion implantation in the heater furnace is heated from room temperature to 160 ° C.
When the surface was observed with an AFM (atomic force microscope) after being heated to 0 ° C. for about 80 minutes and subjected to activation heat treatment, FIG.
It was found that step-like surface roughness occurs on the surface of the substrate as shown in FIG. Further, when the heat treatment temperature is further raised to improve the activation rate of the p-type impurity, it is considered that the surface roughness is further deteriorated. In particular, a substrate having an off angle that is easy to process is likely to cause surface roughness.

【0004】このような表面荒れが発生すると、MOS
界面に凹凸が生じて電子が流れにくくなったり、電極接
触抵抗が大きくなるなど、デバイス特性への悪影響が生
じる。こうした表面荒れはSiC構成元素のSiが高温
時に抜けることによるマイグレーション(再結晶化)に
よって発生し、活性化熱処理温度とこのマイグレーショ
ン発生温度との間には以下のような関係が成り立つ。
When such surface roughness occurs, the MOS
The device characteristics are adversely affected, for example, unevenness is generated at the interface to make it difficult for electrons to flow, and electrode contact resistance is increased. Such surface roughness occurs due to migration (recrystallization) caused by the removal of Si of the SiC constituent element at a high temperature, and the following relationship is established between the activation heat treatment temperature and this migration generation temperature.

【0005】活性化熱処理温度(1500℃以上)≧マ
イグレーション発生温度(1420℃) つまり、SiCにおいてp型不純物の活性化熱処理を行
うと必ずマイグレーションによる表面荒れが発生してし
まうため、p型不純物の高活性化と表面荒れ抑制を両立
することは困難である。
Activation heat treatment temperature (1500 ° C. or higher) ≧ migration occurrence temperature (1420 ° C.) That is, when p-type impurity activation heat treatment is performed in SiC, surface roughness is always caused by migration. It is difficult to achieve both high activation and suppression of surface roughness.

【0006】この問題を解決するため、強力なランプの
光を直接SiC基板に当て、短時間の熱処理を行うこと
により、原子の移動時間を与えないようにして、不純物
の高活性化と表面荒れの抑制を両立できるランプアニー
ル法を考案している。しかしながら、このランプアニー
ル法では、複数のランプからの光を集光して基板に当て
るため、大面積処理が困難で、面内温度のばらつきも大
きく、制御が困難であるといった問題がある。またこれ
らの問題から、量産性に乏しいといった問題が発生す
る。
In order to solve this problem, the light of a strong lamp is directly applied to the SiC substrate and heat treatment is carried out for a short time so that the atomic migration time is not given, so that the impurities are highly activated and the surface is roughened. We are devising a lamp annealing method that can achieve both suppression. However, in this lamp annealing method, since light from a plurality of lamps is condensed and applied to the substrate, there are problems that it is difficult to process a large area, the in-plane temperature varies widely, and the control is difficult. Further, due to these problems, there is a problem that mass productivity is poor.

【0007】そこで本発明は、上述した問題点を解決
し、大面積処理が可能で、制御が容易な量産性に優れた
熱処理装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to solve the above-mentioned problems, to provide a heat treatment apparatus capable of large area processing, easy to control, and excellent in mass productivity.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上述した
問題点を解決するためになされた請求項1に記載の熱処
理装置によれば、予め領域またはステージに半導体基板
が搬送されるため半導体基板の温度を短時間で高温に上
げることができる。また、この領域またはステージは予
め1500℃から2300℃に加熱されているため、熱
処理面内の温度分布のばらつきを抑えることができ、大
面積熱処理が可能となり、量産性に優れる。また、予め
領域またはステージを所望の温度に加熱するだけでよい
ので、ウェハにランプの光を直接当てて加熱する場合の
ように細かな制御が不要となり、制御が容易である。
According to the heat treatment apparatus of claim 1, which has been made to solve the above-mentioned problems, the semiconductor substrate is preliminarily transferred to a region or a stage. The temperature can be raised to a high temperature in a short time. Further, since this region or stage is preheated from 1500 ° C. to 2300 ° C., it is possible to suppress variation in temperature distribution in the heat treatment surface, large area heat treatment is possible, and mass productivity is excellent. Further, since it is only necessary to heat the region or stage to a desired temperature in advance, fine control is not required unlike the case where the wafer is heated by direct irradiation of lamp light, and the control is easy.

【0009】特に半導体基板内に熱処理温度で昇華する
元素等が含まれる場合には、こうした昇華が進行する前
に熱処理を完了させることができる。例えば、半導体基
板にSiを含む場合、このような高温(1500℃以
上)では、半導体基板中のSiの昇華(Si抜け)が発
生するが、従来に比べ短時間で熱処理を完了できるため
Si抜けの進行を抑制できる。例えば請求項2に示すよ
うに、半導体基板が炭化珪素半導体である場合には、炭
化珪素半導体中のSi抜けを抑制することができる。特
に請求項3のようにイオン注入により炭化珪素半導体へ
導入された不純物の活性化を行う場合には、Si抜けに
よる半導体基板の表面荒れが進行する前に完了させるこ
とができる。
Particularly when the semiconductor substrate contains an element or the like that sublimes at the heat treatment temperature, the heat treatment can be completed before such sublimation proceeds. For example, when the semiconductor substrate contains Si, sublimation (Si loss) of Si in the semiconductor substrate occurs at such a high temperature (1500 ° C. or higher). Can be suppressed. For example, as described in claim 2, when the semiconductor substrate is a silicon carbide semiconductor, Si loss in the silicon carbide semiconductor can be suppressed. In particular, when the impurities introduced into the silicon carbide semiconductor by ion implantation are activated as in the third aspect, it can be completed before the surface roughness of the semiconductor substrate due to the elimination of Si progresses.

【0010】このような熱処理時の雰囲気を、請求項4
に示すように不活性ガスとすれば、熱処理時の半導体基
板表面への反応物の形成を抑制することができる。こう
した不活性ガスとしては例えば請求項5に示すようにA
rやHeまたはその混合ガスなどを用いることができ
る。
The atmosphere at the time of such heat treatment is defined in claim 4.
If an inert gas is used as shown in FIG. 5, formation of a reaction product on the surface of the semiconductor substrate during heat treatment can be suppressed. As such an inert gas, for example, as shown in claim 5, A
It is possible to use r, He or a mixed gas thereof.

【0011】また、例えば炭化珪素半導体基板に対する
熱処理時の雰囲気は、請求項6に示すようにSiC雰囲
気としてもよい。こうすることで平衡状態が実現され炭
化珪素半導体基板からのSi抜けが抑制されて、表面荒
れを抑えることができる。また、雰囲気圧力は、請求項
7に示すように600hPa以上にするとよい。雰囲気
圧力を高くした状態で熱処理を行えば、半導体基板表面
からのSi抜けが起こりにくくなり、表面荒れの発生を
さらに抑制できる。
Further, for example, the atmosphere during the heat treatment of the silicon carbide semiconductor substrate may be a SiC atmosphere as described in claim 6. By doing so, an equilibrium state is realized, Si escape from the silicon carbide semiconductor substrate is suppressed, and surface roughness can be suppressed. Further, the atmospheric pressure may be 600 hPa or more as described in claim 7. If the heat treatment is performed in a state where the atmospheric pressure is high, it becomes difficult for Si to escape from the surface of the semiconductor substrate, and the occurrence of surface roughness can be further suppressed.

【0012】予め1500℃〜2300℃に加熱された
領域内に半導体基板を搬送する構成の場合には、請求項
8に示すように、予め加熱されたホットウォールの輻射
熱を直接半導体基板に当てるようにするとよい。このよ
うにすることで、さらに早く半導体基板の温度を所望の
熱処理温度に上げることができる。したがって、表面荒
れ等の発生を抑制することができる。
In the case where the semiconductor substrate is transported into a region preheated to 1500 ° C. to 2300 ° C., the radiant heat of the preheated hot wall is directly applied to the semiconductor substrate as shown in claim 8. It should be set to. By doing so, the temperature of the semiconductor substrate can be raised to a desired heat treatment temperature more quickly. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of surface roughness and the like.

【0013】そしてこの輻射熱は半導体基板の片面に当
たるようにしてもよいし、請求項9に示すように両面に
同時に当たるようにしてもよい。両面に当たるようにす
れば、さらに急激に半導体基板の温度を上げることがで
きる。また、予め1500℃〜2300℃に加熱された
ステージ上に搬送する構成の場合には、請求項10に示
すように、ステージの熱容量を半導体基板の熱容量の1
0倍以上にするとよい。ステージに比べて温度の低い半
導体基板をステージ上に載せた場合には、ステージの温
度が低下し、正確な熱処理が行われないことが考えられ
るが、このようにすれば半導体基板をステージ上に載置
した際に、ステージの温度が低下することなく正確な熱
処理を行うことができる。
The radiant heat may be applied to one side of the semiconductor substrate, or may be applied to both sides at the same time as shown in claim 9. By touching both sides, the temperature of the semiconductor substrate can be raised more rapidly. Further, in the case of a configuration in which the stage is preheated to 1500 ° C. to 2300 ° C., the heat capacity of the stage is set to 1 of the heat capacity of the semiconductor substrate.
It is better to make it 0 times or more. When a semiconductor substrate whose temperature is lower than that of the stage is placed on the stage, it is possible that the temperature of the stage will drop and accurate heat treatment will not be performed. When mounted, accurate heat treatment can be performed without lowering the temperature of the stage.

【0014】こうしたホットウォールやステージの加熱
は請求項11に示すようにランプ、ヒーター線、高周波
の少なくともいずれか1を用いて行うことができる。予
め領域またはステージを加熱し、その領域またはステー
ジに半導体基板を搬送するので、これら熱源の出力を細
かく制御する必要がなく、制御が容易となり、熱処理装
置のコストを抑えることができる。
The heating of the hot wall or the stage can be performed by using at least one of a lamp, a heater wire and a high frequency as described in claim 11. Since the region or stage is heated in advance and the semiconductor substrate is transferred to the region or stage, it is not necessary to finely control the output of these heat sources, the control becomes easy, and the cost of the heat treatment apparatus can be suppressed.

【0015】ホットウォールやステージは、請求項12
に示すように高融点材料で構成するのが望ましい。高融
点材料とは1500℃以上の融点を持つ材料であり、具
体的には請求項13に示すように、W,Ta,SiCま
たはCで構成したものを用いることができる。
The hot wall and the stage are claimed in claim 12.
It is desirable to use a high melting point material as shown in FIG. The high melting point material is a material having a melting point of 1500 ° C. or higher, and specifically, as shown in claim 13, a material composed of W, Ta, SiC or C can be used.

【0016】高融点材料としてSiCを用いる場合に
は、請求項14に示すように3C−SiCの焼結により
ホットウォールやステージを構成するとよい。またCを
用いる場合には、請求項15に示すようにアモルファス
カーボンの焼結によりホットウォールやステージを構成
するとよい。
When SiC is used as the high melting point material, the hot wall or stage may be formed by sintering 3C-SiC as described in claim 14. When C is used, the hot wall and the stage may be formed by sintering amorphous carbon as described in claim 15.

【0017】こうした熱処理装置は、請求項16に示す
ように複数の半導体基板を同時に処理できるように構成
するようにしてもよい。例えば複数の半導体基板を1度
に予め加熱された領域内またはステージ上に搬送する。
このようにすれば、半導体装置の製造効率を高めること
ができる。
Such a heat treatment apparatus may be configured so that a plurality of semiconductor substrates can be simultaneously processed as described in claim 16. For example, a plurality of semiconductor substrates are transported once in a preheated area or on a stage.
By doing so, the manufacturing efficiency of the semiconductor device can be improved.

【0018】高温領域生成手段及び搬送手段は、例えば
請求項17に示すように構成することができる。半導体
基板はホットウォールと対向させて輻射熱を直接半導体
基板に当てて熱処理するのが望ましいが、このような構
成の場合には、半導体基板を立てて搬送する必要がある
ため、搬送中に半導体基板が治具から落下する可能性が
ある。そこで、請求項18に示すように半導体基板を載
置する面の傾斜角度を水平面に対して70°から85°
にするとよい。このようにすることで、搬送中に半導体
基板が滑り落ちるのを防止することができ、確実に高温
の領域内に搬送することができるとともに、ホットウォ
ールと半導体基板面とをほぼ対向させることができ輻射
熱を直接半導体基板に当てることができる。
The high temperature region generating means and the conveying means can be constructed as shown in, for example, claim 17. It is desirable that the semiconductor substrate is opposed to the hot wall and radiated heat is directly applied to the semiconductor substrate to perform heat treatment. However, in the case of such a configuration, it is necessary to stand and transport the semiconductor substrate. May fall from the jig. Therefore, as described in claim 18, the inclination angle of the surface on which the semiconductor substrate is mounted is 70 ° to 85 ° with respect to the horizontal plane.
It should be set to. By doing so, it is possible to prevent the semiconductor substrate from slipping down during transportation, it is possible to reliably transport the semiconductor substrate into a high temperature region, and the hot wall and the semiconductor substrate surface can be made to substantially face each other. Radiant heat can be directly applied to the semiconductor substrate.

【0019】また、こうした治具は請求項19に示すよ
うに半導体基板をセットする面にざぐりを入れて構成す
るとよい。このようにすることで、搬送中に滑り落ちる
ことを防止することができ、確実に高温の領域内に搬送
することができる。そして、予め1500℃から230
0℃に加熱された領域内またはステージ上で所望の時間
熱処理を行った後、請求項20に示すように、その領域
またはステージから半導体基板を移動して冷却する。あ
るいは、請求項21に示すように、その領域またはステ
ージ自体を冷却する。例えば、半導体基板がSiCの場
合には、降温時も短時間で1400℃以下まで下げるこ
とが重要となる。このように冷却を行うことにより降温
時間を短縮することができる。
Further, it is preferable that such a jig has a countersink on the surface on which the semiconductor substrate is set as described in claim 19. By doing so, it is possible to prevent slipping down during transportation, and it is possible to reliably transport into a high temperature region. And, from 1500 ℃ to 230
After performing heat treatment for a desired time in the region heated to 0 ° C. or on the stage, the semiconductor substrate is moved and cooled from the region or stage as described in claim 20. Alternatively, the area or the stage itself is cooled as shown in claim 21. For example, when the semiconductor substrate is SiC, it is important to lower the temperature to 1400 ° C. or lower in a short time even when the temperature is lowered. By cooling in this way, the temperature lowering time can be shortened.

【0020】例えばSiC基板にイオン注入により導入
された不純物の活性化を行う場合などには、高温に加熱
された領域またはステージでの熱処理時間は10秒程度
とするとよい。このようにすれば、Si抜けの進行を抑
制することができ、不純物の活性率向上と表面荒れ抑制
を両立することができる。
For example, when activating impurities introduced into a SiC substrate by ion implantation, the heat treatment time in the region or stage heated to a high temperature is preferably about 10 seconds. By doing so, it is possible to suppress the progress of Si loss, and it is possible to simultaneously improve the activity rate of impurities and suppress the surface roughness.

【0021】請求項1〜21の各々の熱処理装置によっ
て実現可能される熱処理方法は、請求項1〜21に記載
の効果と同様の効果を奏する。例えば請求項22に示す
熱処理方法は、請求項1に記載の熱処理装置によって実
現でき、請求項1と同様の効果を得ることができる。請
求項2〜21についても同様に熱処理方法として実現可
能である。
The heat treatment method which can be realized by the heat treatment apparatus according to any one of claims 1 to 21 has the same effects as the effects according to claims 1 to 21. For example, the heat treatment method shown in claim 22 can be realized by the heat treatment apparatus according to claim 1, and the same effect as that of claim 1 can be obtained. Claims 2 to 21 can be similarly realized as a heat treatment method.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明が適用された実施例
について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の
形態は、下記の実施例に何ら限定されることなく、本発
明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうること
は言うまでもない。 [第1実施例]本実施例の熱処理装置1は、図1に示す
ように、SiCウェハ3にイオン注入された不純物の活
性化熱処理を行うための装置であり、高温領域生成手段
として、図示しない高周波電源に接続されたRFコイル
10と、RFコイル10の内部に設けられたホットウォ
ール12とを備えている。また、ホットウォール12の
内部に半導体基板であるSiCウェハ3を搬送するため
の搬送手段として、図示しない搬送アームを備える。搬
送アームの下端には治具14が取り付けられており、図
示しないモータ等で構成された駆動機構により上下に移
動可能に構成されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings. Needless to say, the embodiment of the present invention is not limited to the following examples, and various forms can be adopted as long as they are within the technical scope of the present invention. [First Embodiment] As shown in FIG. 1, a heat treatment apparatus 1 of the present embodiment is an apparatus for performing an activation heat treatment of impurities ion-implanted into a SiC wafer 3, and is shown as a high temperature region generating means. The RF coil 10 is connected to a high frequency power source, and the hot wall 12 is provided inside the RF coil 10. In addition, a transfer arm (not shown) is provided as a transfer unit for transferring the SiC wafer 3, which is a semiconductor substrate, inside the hot wall 12. A jig 14 is attached to the lower end of the transfer arm, and is configured to be movable up and down by a drive mechanism composed of a motor or the like (not shown).

【0023】ホットウォール12は、断面が略円形の筒
状体であり、SiCウェハ3にイオン注入された不純物
の活性化熱処理が行われる温度領域(1500℃〜23
00℃)よりも高い融点を持つ材料を用いている。具体
的には、W、Ta、SiC又はCで構成したものを用い
ることができる。高融点材料としてSiCを用いる場合
には、3C−SiC粒子の焼結によりホットウォール1
2を構成すると好ましく、またCを用いる場合には、ア
モルファスカーボンの焼結によりホットウォール12を
構成するとよい。
The hot wall 12 is a tubular body having a substantially circular cross section, and is in a temperature region (1500 ° C. to 23 ° C.) in which the activation heat treatment of the impurities ion-implanted into the SiC wafer 3 is performed.
A material having a melting point higher than 00 ° C is used. Specifically, those composed of W, Ta, SiC or C can be used. When SiC is used as the high melting point material, the hot wall 1 is formed by sintering 3C-SiC particles.
2 is preferable, and when C is used, the hot wall 12 may be formed by sintering amorphous carbon.

【0024】SiCウェハ3の活性化熱処理は、RFコ
イル10への通電により、ホットウォール12を加熱し
て1500℃〜2300℃の範囲の所望の温度(熱処理
の目的に応じた温度)のホットウォール12に挟まれた
高温領域5を生成した後に、SiCウェハ3をこの高温
領域5に移動させて行う。すなわち、SiCウェハ3を
治具14に載置した後、搬送アームを下降させ、高温領
域5内にSiCウェハ3が留まるように停止させること
で、所望の時間(熱処理の目的に応じた時間)、熱処理
を行う。
The activation heat treatment of the SiC wafer 3 is carried out by energizing the RF coil 10 to heat the hot wall 12 so that the hot wall is at a desired temperature (a temperature corresponding to the purpose of the heat treatment) in the range of 1500 ° C. to 2300 ° C. After the high temperature region 5 sandwiched between 12 is generated, the SiC wafer 3 is moved to this high temperature region 5 for performing. That is, after the SiC wafer 3 is placed on the jig 14, the transfer arm is lowered and stopped so that the SiC wafer 3 remains in the high temperature region 5, whereby a desired time (a time corresponding to the purpose of the heat treatment) is obtained. , Heat treatment is performed.

【0025】このときSiCウェハ3には、ホットウォ
ール12からの輻射熱が直接当たって温度が上がるた
め、従来のようにウェハを載せている治具14が暖まっ
てからSiCウェハ3の温度を上げる場合に比べ、昇温
速度が速く、短時間で熱処理を行うことができる。
At this time, since the radiant heat from the hot wall 12 is directly applied to the SiC wafer 3 to raise the temperature, when the temperature of the SiC wafer 3 is raised after the jig 14 on which the wafer is placed is warmed as in the conventional case. Compared with the above, the rate of temperature rise is high, and the heat treatment can be performed in a short time.

【0026】また、従来のようにランプ等で直接SiC
ウェハ3を加熱する場合と比べ、予め均一に加熱された
高温領域5にSiCウェハ3を移動するため、輻射され
る熱量を容易に均一にすることができる。したがって、
SiCウェハ3の熱処理面内の温度分布は非常に小さく
抑えることができる。
Further, as in the conventional case, SiC is directly used by a lamp or the like.
Compared to the case where the wafer 3 is heated, the SiC wafer 3 is moved to the high temperature region 5 which is uniformly heated in advance, so that the amount of heat radiated can be easily made uniform. Therefore,
The temperature distribution in the heat-treated surface of the SiC wafer 3 can be suppressed to be extremely small.

【0027】なお、SiCの不純物活性化熱処理を行う
場合、目的とする温度に達してから10秒程度の熱処理
時間とするとよい。このようにすることで、マイグレー
ションによる表面荒れの進行を抑制することができる。
特にSiCウェハ3が、表面にオフ角の付いたウェハで
ある場合に、優れた効果を発揮する。
When performing the impurity activation heat treatment of SiC, the heat treatment time may be about 10 seconds after the target temperature is reached. By doing so, the progress of surface roughness due to migration can be suppressed.
Particularly, when the SiC wafer 3 is a wafer having an off angle on the surface, an excellent effect is exhibited.

【0028】所望の時間の間、高温領域5内にSiCウ
ェハ3を留めた後、搬送アームを引き上げて高温領域5
から出す。これにより熱処理は完了し、搬送アームとウ
ェハは同時に冷却される。なお熱処理は、不活性ガス雰
囲気中で行うとよい。これにより、SiCウェハ3の表
面への反応物の形成を抑制することができる。不活性ガ
スとしては、Ar、Heまたはそれらの混合ガスを用い
ることができる。雰囲気圧力は、665hPa以上とす
るとよい。これにより、SiCウェハ3の表面からのS
i抜けが起こりにくくなり、表面荒れの発生を抑制でき
る。
After the SiC wafer 3 is held in the high temperature region 5 for a desired time, the transfer arm is pulled up to raise the high temperature region 5.
Put out from. Thereby, the heat treatment is completed, and the transfer arm and the wafer are cooled at the same time. Note that the heat treatment is preferably performed in an inert gas atmosphere. Thereby, formation of a reaction product on the surface of SiC wafer 3 can be suppressed. Ar, He, or a mixed gas thereof can be used as the inert gas. The atmospheric pressure may be 665 hPa or higher. As a result, S from the surface of the SiC wafer 3
i omission is less likely to occur, and surface roughness can be suppressed.

【0029】また、SiC雰囲気中(例えば、SiH4
+H2雰囲気など)で行ってもよい。このようにした場
合、SiCウェハ3の内部と雰囲気との間でSiの平衡
状態が実現され、SiCウェハ3の表面からのSi抜け
を抑えることができ、表面荒れの発生をさらに抑制でき
る。また、反応性のエッチングガス雰囲気中(例えば、
2、HCl雰囲気など)で熱処理を行ってもよく、そ
の様にした場合、SiCウェハ3の表面のエッチングが
行われて、表面荒れの発生をさらに抑制することができ
る。
In a SiC atmosphere (for example, SiH 4
+ H 2 atmosphere). In this case, an equilibrium state of Si is realized between the inside of the SiC wafer 3 and the atmosphere, it is possible to suppress Si loss from the surface of the SiC wafer 3 and further suppress the occurrence of surface roughness. In a reactive etching gas atmosphere (for example,
The heat treatment may be performed in an H 2 or HCl atmosphere), and in such a case, the surface of the SiC wafer 3 is etched, and the occurrence of surface roughness can be further suppressed.

【0030】またSiCウェハ3を高温領域5に留めた
後、搬送アームを引き上げてウェハ3を冷却することと
したが、SiCウェハ3を高温領域5内で留めたままR
Fコイル10への通電をオフにして、自然に冷却しても
よい。あるいは、例えば低温のガスをSiCウェハ3へ
吹き付けるなどして強制的に冷却してもよい。
After the SiC wafer 3 is held in the high temperature region 5, the transfer arm is pulled up to cool the wafer 3.
The F coil 10 may be turned off and naturally cooled. Alternatively, for example, a low temperature gas may be blown onto the SiC wafer 3 to forcibly cool it.

【0031】そして、搬送アームは、下降させて高温領
域5で熱処理後、上昇させて冷却することとしたが、例
えば、搬送アームを上昇させて高温領域5に搬送しても
よいし、熱処理後、搬送アームを下降させて冷却しても
よい。 [第2実施例]本実施例は、図2に示すように、第1実
施例において治具14の形状を変更し、ホットウォール
12とRFコイル10との間に熱の逃げを防止するため
断熱材16を設けたものであり、その他の部分に関する
構成、効果、変更例等は第1実施例と同様である。
Then, the transfer arm is lowered and heat-treated in the high temperature region 5, and then raised and cooled. However, for example, the transfer arm may be raised and transferred to the high temperature region 5, or after the heat treatment. Alternatively, the transfer arm may be lowered to cool it. [Second Embodiment] In this embodiment, as shown in FIG. 2, the shape of the jig 14 is changed in the first embodiment to prevent heat from escaping between the hot wall 12 and the RF coil 10. The heat insulating material 16 is provided, and the configuration, effect, modification, etc. regarding other portions are the same as those in the first embodiment.

【0032】治具14は図2に示すように複数のウェハ
がセットできるように底面を多角形(4角形)とし、一
度に処理できるSiCウェハ3の枚数を増やしたもので
ある。図2に示した治具14では底面を4角形とし、そ
の側面の4面それぞれにSiCウェハ3の大きさに合わ
せたざぐりを入れたSiCウェハ3の載置部を設けてい
る。この載置部にSiCウェハ3を載置することで4枚
のSiCウェハ3を同時に処理することができる。な
お、図2では底面を4角形とした場合を例示したが、例
えば6角形にすれば6枚、8角形にすると8枚のウェハ
を同時に処理することができる。このように治具14の
SiCウェハ3を載せる部分の立体形状を工夫すると、
さらにたくさんのウェハを同時に処理することができ
る。
As shown in FIG. 2, the jig 14 has a polygonal bottom surface (quadrangle) so that a plurality of wafers can be set, and the number of SiC wafers 3 that can be processed at one time is increased. The jig 14 shown in FIG. 2 has a quadrangular bottom surface, and is provided with a mounting portion for the SiC wafer 3 having a counterbore corresponding to the size of the SiC wafer 3 on each of the four side surfaces. By mounting the SiC wafer 3 on this mounting part, four SiC wafers 3 can be processed simultaneously. Although FIG. 2 illustrates the case where the bottom surface is a quadrangular shape, for example, a hexagonal shape can process six wafers and an octagonal shape can process eight wafers at the same time. When the three-dimensional shape of the portion of the jig 14 on which the SiC wafer 3 is placed is devised in this way,
Many more wafers can be processed simultaneously.

【0033】この治具14は、例えば略立方体形状とし
てその側面にSiCウェハ3をセットするようにしても
よいが、図2に示すように上面を底面より小さくして、
側面の傾斜角度を水平面に対して70°から85°の範
囲(例えば80°)にするとよい。このようにすれば、
SiCウェハ3の搬送中の落下等を防止することができ
る。
The jig 14 may have a substantially cubic shape, for example, and the SiC wafer 3 may be set on the side surface thereof. However, as shown in FIG.
The inclination angle of the side surface may be in the range of 70 ° to 85 ° with respect to the horizontal plane (for example, 80 °). If you do this,
It is possible to prevent the SiC wafer 3 from dropping during transportation.

【0034】このような構成の熱処理装置1での温度状
態を図3に示す。図3(a)は、SiCウェハ3をセッ
トした治具14に取り付けられた搬送アーム15を下降
させ、2000℃の高温領域5内にSiCウェハ3が留
まるように停止させて、10秒程度の熱処理を行った
後、搬送アーム15を上昇させて冷却した場合の温度状
態を示す図である。また、図3(b)は、同様にして熱
処理を行った後、搬送アーム15を上昇させずにRFコ
イルへの通電をオフにして、自然に冷却した場合の温度
状態を示す図である。SiCウェハ3は、高温領域5へ
の搬送された際に短時間で室温(RT)から熱処理温度
である2000℃に達する。そして10秒程度で不純物
活性化熱処理が完了する。したがって、従来の方法に比
べて、マイグレーションによるSiCウェハ3の表面荒
れの進行を抑えることができ、生産効率も高めることが
できる。
FIG. 3 shows the temperature condition in the heat treatment apparatus 1 having such a structure. In FIG. 3A, the transfer arm 15 attached to the jig 14 on which the SiC wafer 3 is set is lowered and stopped so that the SiC wafer 3 remains in the high temperature region 5 of 2000 ° C. It is a figure which shows the temperature state at the time of raising and raising the conveyance arm 15 after heat-processing. Further, FIG. 3B is a diagram showing a temperature state in the case where the heat treatment is performed in the same manner and then the energization to the RF coil is turned off without raising the transfer arm 15 to naturally cool. The SiC wafer 3 reaches the heat treatment temperature of 2000 ° C. from room temperature (RT) in a short time when it is transferred to the high temperature region 5. Then, the impurity activation heat treatment is completed in about 10 seconds. Therefore, as compared with the conventional method, the progress of the surface roughness of the SiC wafer 3 due to the migration can be suppressed, and the production efficiency can be improved.

【0035】なお、本実施例では、治具14は円形のS
iCウェハ3をセット可能な構成としたが、例えば、小
さいチップ型のサンプルをセット可能なチップサイズに
合ったくぼみを複数設ければ、複数のチップを同時に熱
処理できる。 [第3実施例]本実施例は、第2実施例において、治具
14の構成を変更したものである。その他の部分の構
成、効果、変更例等は第2実施例と同様である。
In this embodiment, the jig 14 has a circular S shape.
Although the iC wafer 3 can be set, a plurality of chips can be heat-treated at the same time by providing a plurality of dents each having a chip size capable of setting a small chip type sample. [Third Embodiment] In this embodiment, the structure of the jig 14 is changed from that of the second embodiment. The configuration, effect, modification, etc. of the other parts are the same as those in the second embodiment.

【0036】本実施例の治具14は、図4に示すよう
に、SiCウェハ3をセットした際に、SiCウェハ3
の両面から、ホットウォール12からの輻射熱を受ける
ように構成したものである。すなわち、治具14にはS
iCウェハ3のサイズと略同一サイズの貫通孔が設けら
れており、SiCウェハ3がこの貫通孔内にセットされ
た際に倒れないようにするためのガイド機構(例えばウ
ェハの厚さと略同等の厚さの溝)が設けられている。
As shown in FIG. 4, the jig 14 of the present embodiment is designed so that when the SiC wafer 3 is set, the SiC wafer 3
The radiant heat from the hot wall 12 is received from both sides of the above. That is, the jig 14 has an S
A through hole having a size substantially the same as the size of the iC wafer 3 is provided, and a guide mechanism (for example, approximately the same as the thickness of the wafer is provided) for preventing the SiC wafer 3 from falling when set in the through hole. (Thickness groove) is provided.

【0037】図5にこのような構成の熱処理装置1にお
ける温度変化を示す。図5(a)は、SiCウェハ3を
セットした治具14に取り付けられた搬送アーム15を
下降させ、2000℃の高温領域5内にSiCウェハ3
が留まるように停止させて、10秒程度、熱処理を行っ
た後、搬送アーム15を上昇させて冷却した場合の温度
状態を示す図であり、図5(b)は、熱処理を行った
後、搬送アーム15を上昇させずにRFコイルへの通電
をオフにして、自然に冷却した場合の温度状態を示す図
である。SiCウェハ3は、高温領域5への搬送された
際に短時間で室温(RT)から熱処理温度である200
0℃に達する。そして、10秒程度で不純物活性化熱処
理が完了する。したがって、従来の方法に比べて、マイ
グレーションによるSiCウェハ3の表面荒れの進行を
抑えることができるので、大面積処理が可能となり、直
接ランプの光を照射する場合のようなきめ細かな温度制
御が不要となって、生産効率も高めることができる。 [第4実施例]本実施例の熱処理装置1は、図6に示す
ように、SiCウェハ3にイオン注入された不純物の活
性化熱処理を行うための装置であり、高温領域生成手段
として、図示しない高周波電源に接続されたRFコイル
10と、RFコイル10の内部に設けられたステージ1
8とを備えている。また、ステージ18上へSiCウェ
ハ3を搬送するための搬送手段として搬送アーム15と
搬送アーム15の下端に取り付けられたウェハセット台
17を備える。
FIG. 5 shows a temperature change in the heat treatment apparatus 1 having such a structure. In FIG. 5A, the transfer arm 15 attached to the jig 14 on which the SiC wafer 3 is set is moved down to bring the SiC wafer 3 into the high temperature region 5 of 2000 ° C.
FIG. 5 (b) is a diagram showing a temperature state when the transfer arm 15 is raised and cooled after the heat treatment is performed for about 10 seconds after the heat treatment is performed. It is a figure which shows the temperature state at the time of cooling naturally by turning off the electricity supply to RF coil, without raising the conveying arm 15. The SiC wafer 3 is heated from the room temperature (RT) to the heat treatment temperature of 200 after being transferred to the high temperature region 5 in a short time.
Reach 0 ° C. Then, the impurity activation heat treatment is completed in about 10 seconds. Therefore, as compared with the conventional method, it is possible to suppress the progress of the surface roughness of the SiC wafer 3 due to the migration, so that it is possible to perform a large area treatment, and the fine temperature control as in the case of directly radiating the light of the lamp is unnecessary. Therefore, the production efficiency can be improved. [Fourth Embodiment] As shown in FIG. 6, the heat treatment apparatus 1 of the present embodiment is an apparatus for performing activation heat treatment of impurities ion-implanted into the SiC wafer 3, and is shown as a high temperature region generating means. RF coil 10 connected to a high-frequency power source, and stage 1 provided inside RF coil 10
8 and. Further, as a transfer means for transferring the SiC wafer 3 onto the stage 18, a transfer arm 15 and a wafer set table 17 attached to the lower end of the transfer arm 15 are provided.

【0038】ステージ18は、上面にSiCウェハ3を
載置可能であり、その上面がSiCウェハ3の熱処理面
と同等の大きさを持つ円柱体である。ステージ18は、
SiCウェハ3にイオン注入された不純物の活性化熱処
理が行われる温度領域(1500℃〜2300℃)より
も高い融点を持つ材料を用いている。具体的には、W、
Ta、SiC又はCで構成したものを用いることができ
る。高融点材料としてSiCを用いる場合には、3C−
SiC粒子の焼結によりステージ18を構成すると好ま
しく、またCを用いる場合には、アモルファスカーボン
の焼結によりステージ18を構成するとよい。ステージ
18の熱容量は、SiCウェハ3に対して10倍程度と
する。
The stage 18 is a cylindrical body on which the SiC wafer 3 can be placed and whose upper surface has the same size as the heat-treated surface of the SiC wafer 3. Stage 18 is
A material having a melting point higher than the temperature range (1500 ° C. to 2300 ° C.) in which the activation heat treatment of the impurities implanted into the SiC wafer 3 is performed is used. Specifically, W,
What was comprised by Ta, SiC, or C can be used. When SiC is used as the high melting point material, 3C-
The stage 18 is preferably formed by sintering SiC particles, and when C is used, the stage 18 may be formed by sintering amorphous carbon. The heat capacity of the stage 18 is about 10 times that of the SiC wafer 3.

【0039】ウェハセット台17には図7に示すように
中心部にステージ18の上面の直径より大きく、かつ、
SiCウェハ3の直径より小さい直径の貫通孔17aが
設けている。また、ウェハセット台17の上面部分に
は、貫通孔17aを取り巻くようにSiCウェハ3を載
せるための凹部17bを設けている。
As shown in FIG. 7, the wafer set table 17 has a central portion having a diameter larger than the upper surface of the stage 18, and
A through hole 17a having a diameter smaller than that of the SiC wafer 3 is provided. Further, a recess 17b for mounting the SiC wafer 3 is provided on the upper surface of the wafer setting table 17 so as to surround the through hole 17a.

【0040】RFコイル10への通電により、ステージ
18を加熱して1500℃〜2300℃の範囲の所望の
温度(熱処理の目的に応じた温度)にした後、搬送アー
ム15を下降させSiCウェハ3を載せたウェハセット
台17の貫通孔17aにステージ18を通し、SiCウ
ェハ3をステージ18上に置き去りにして、さらに下降
する(図6及び、図7の中央の図を参照)。そして、搬
送アーム15を上昇させて、SiCウェハ3をステージ
18から奪い去り、熱処理を完了する(図7の右側の図
を参照)。SiCウェハ3がステージ18上に載置され
ている時間は、所望の時間(熱処理の目的に応じた時
間)とし、例えば10秒とする。
By energizing the RF coil 10, the stage 18 is heated to a desired temperature in the range of 1500 ° C. to 2300 ° C. (temperature according to the purpose of the heat treatment), and then the transfer arm 15 is lowered to lower the SiC wafer 3. The stage 18 is passed through the through hole 17a of the wafer set table 17 on which the SiC wafer 3 is mounted, the SiC wafer 3 is left on the stage 18 and further lowered (see the central diagrams of FIGS. 6 and 7). Then, the transfer arm 15 is lifted to remove the SiC wafer 3 from the stage 18, and the heat treatment is completed (see the drawing on the right side of FIG. 7). The time during which the SiC wafer 3 is placed on the stage 18 is set to a desired time (a time corresponding to the purpose of heat treatment), for example, 10 seconds.

【0041】なお、ステージ18の熱容量は、SiCウ
ェハ3に比べて十分大きいためSiCウェハを載せた時
にステージ18の温度が下がることはない。また予め1
500℃から2300℃の高温に加熱されているステー
ジ18上にSiCウェハ3を置き去りにするため、昇温
速度が速く短時間で熱処理を行うことができる。
Since the heat capacity of the stage 18 is sufficiently larger than that of the SiC wafer 3, the temperature of the stage 18 does not drop when the SiC wafer is placed. Also 1 in advance
Since the SiC wafer 3 is left on the stage 18 heated to a high temperature of 500 ° C. to 2300 ° C., the temperature rising speed is fast and the heat treatment can be performed in a short time.

【0042】図8にこのような構成の熱処理装置1にお
ける温度変化を示す。図8(a)は、2000℃のステ
ージ18上にSiCウェハ3を10秒間置き去りにして
熱処理を行った後、搬送アーム15を上昇させて冷却し
た場合の温度状態を示す図であり、図5(b)は、熱処
理を行った後、搬送アーム15を上昇させずにRFコイ
ルへの通電をオフにして、自然に冷却した場合の温度状
態を示す図である。
FIG. 8 shows a temperature change in the heat treatment apparatus 1 having such a structure. FIG. 8A is a diagram showing a temperature state when the SiC wafer 3 is left on the stage 18 at 2000 ° C. for 10 seconds to perform heat treatment, and then the transfer arm 15 is raised and cooled. (B) is a diagram showing a temperature state in the case where the heat treatment is performed and then the energization to the RF coil is turned off without raising the transfer arm 15 to naturally cool.

【0043】SiCウェハ3は、ステージ18上へ搬送
された際に短時間で室温(RT)から熱処理温度である
2000℃に達する。そして10秒程度で不純物活性化
熱処理が完了する。したがって本熱処理装置1によれ
ば、SiCウェハ3を高速に昇温させることができ、均
一にしかも短時間での熱処理が可能となるため、SiC
ウェハ3の表面からのSi抜けの進行を抑制することが
でき、SiCウェハ3の表面荒れの発生を抑制できる。
したがって、大面積処理が可能となり、生産性も向上す
る。また、ランプの光を直接SiCウェハ3に照射する
場合に比べきめ細かな熱源の制御等が不要となり、制御
が容易である。
When being transferred onto the stage 18, the SiC wafer 3 reaches a heat treatment temperature of 2000 ° C. from room temperature (RT) in a short time. Then, the impurity activation heat treatment is completed in about 10 seconds. Therefore, according to the present heat treatment apparatus 1, the SiC wafer 3 can be heated at a high speed, and the heat treatment can be performed uniformly and in a short time.
It is possible to suppress the progress of Si removal from the surface of the wafer 3 and suppress the occurrence of surface roughness of the SiC wafer 3.
Therefore, a large area can be processed and productivity is improved. Further, as compared with the case of directly irradiating the SiC wafer 3 with the light of the lamp, fine control of the heat source and the like are unnecessary, and the control is easy.

【0044】なお、熱処理の際の雰囲気については、第
1実施例と同様に、不活性ガス雰囲気、SiH4+H2
囲気、エッチングガス雰囲気などを用いることができ、
それぞれ第1実施例で述べた効果と同様の効果を奏す
る。
As for the atmosphere during the heat treatment, an inert gas atmosphere, a SiH 4 + H 2 atmosphere, an etching gas atmosphere, etc. can be used as in the first embodiment.
The same effects as those described in the first embodiment are obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1実施例の熱処理装置の構成を示す説明図で
ある。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of a heat treatment apparatus of a first embodiment.

【図2】第2実施例の熱処理装置の構成を示す説明図で
ある。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration of a heat treatment apparatus of a second embodiment.

【図3】第2実施例の熱処理装置における高温領域とウ
ェハの温度変化の例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of temperature changes of a high temperature region and a wafer in the heat treatment apparatus of the second embodiment.

【図4】第3実施例の熱処理装置の構成を示す説明図で
ある。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a configuration of a heat treatment apparatus of a third embodiment.

【図5】第3実施例の熱処理装置における高温領域とウ
ェハの温度変化の例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of temperature changes of a high temperature region and a wafer in the heat treatment apparatus of the third embodiment.

【図6】第4実施例の熱処理装置の構成を示す説明図で
ある。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a configuration of a heat treatment apparatus of a fourth embodiment.

【図7】第4実施例の熱処理装置の構成と搬送アームの
動きを示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the structure of the heat treatment apparatus of the fourth embodiment and the movement of the transfer arm.

【図8】第4実施例の熱処理装置における高温領域とウ
ェハの温度変化の例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an example of temperature changes of a high temperature region and a wafer in the heat treatment apparatus of the fourth embodiment.

【図9】従来の熱処理装置におけるSiCウェハの表面
荒れを示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing surface roughness of a SiC wafer in a conventional heat treatment apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…熱処理装置 3…SiCウェハ 5…高温領域 10…RFコイル 12…ホットウォール 14…治具 15…搬送アーム 16…断熱材 17…ウェハセット台 17a…貫通孔 17b…凹部 18…ステージ 1 ... Heat treatment equipment 3 ... SiC wafer 5 ... High temperature area 10 ... RF coil 12 ... Hot wall 14 ... Jig 15 ... Transport arm 16 ... Insulation 17 ... Wafer set stand 17a ... through hole 17b ... recess 18 ... Stage

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小島 淳 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 森下 敏之 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 Fターム(参考) 5F031 CA02 FA01 FA09 GA30 HA02 HA62 HA64 HA66 MA30 PA04 PA09 PA18    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Jun Kojima             1-1, Showa-cho, Kariya city, Aichi stock market             Inside the company DENSO (72) Inventor Toshiyuki Morishita             1-1, Showa-cho, Kariya city, Aichi stock market             Inside the company DENSO F-term (reference) 5F031 CA02 FA01 FA09 GA30 HA02                       HA62 HA64 HA66 MA30 PA04                       PA09 PA18

Claims (22)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半導体基板を搬送する搬送手段と、 予め1500℃〜2300℃に加熱された領域またはス
テージを生成する高温領域生成手段とを備え、 前記高温領域生成手段によって生成された前記領域内ま
たは前記ステージ上に、前記搬送手段によって前記半導
体基板を搬送することにより前記半導体基板の熱処理を
行うことを特徴とする熱処理装置。
1. A transporting means for transporting a semiconductor substrate, and a high temperature region generating means for generating a region or a stage which has been heated to 1500 ° C. to 2300 ° C. in advance, wherein the high temperature region generating means generates the high temperature region within the region. Alternatively, the heat treatment apparatus is characterized in that the heat treatment of the semiconductor substrate is performed by transporting the semiconductor substrate onto the stage by the transport means.
【請求項2】請求項1に記載の熱処理装置において、 前記半導体基板は、炭化珪素半導体を含むことを特徴と
する熱処理装置。
2. The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the semiconductor substrate contains a silicon carbide semiconductor.
【請求項3】請求項1または2に記載の熱処理装置にお
いて、 前記熱処理は、炭化珪素半導体にイオン注入により導入
された不純物の活性化熱処理であることを特徴とする熱
処理装置。
3. The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the heat treatment is activation heat treatment of impurities introduced into a silicon carbide semiconductor by ion implantation.
【請求項4】請求項1〜3のいずれかに記載の熱処理装
置において、 前記熱処理時の雰囲気を不活性ガスとしたことを特徴と
する熱処理装置。
4. The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the atmosphere during the heat treatment is an inert gas.
【請求項5】請求項1〜4のいずれかに記載の熱処理装
置において、 前記不活性ガスは、Ar,Heまたはその混合ガスであ
ることを特徴とする熱処理装置。
5. The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the inert gas is Ar, He or a mixed gas thereof.
【請求項6】請求項1〜5のいずれかに記載の熱処理装
置において、 前記熱処理時の雰囲気をSiC雰囲気とすることを特徴
とする熱処理装置。
6. The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein an atmosphere during the heat treatment is a SiC atmosphere.
【請求項7】請求項1〜6のいずれかに記載の熱処理装
置において、 前記熱処理時の雰囲気圧力を600hPa以上にするこ
とを特徴とする熱処理装置。
7. The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the atmospheric pressure during the heat treatment is 600 hPa or more.
【請求項8】請求項1〜7のいずれかに記載の熱処理装
置において、 前記熱処理は、予め加熱されたホットウォールの輻射熱
が直接半導体基板に当たるようにして行うことを特徴と
する熱処理装置。
8. The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the heat treatment is performed such that the radiant heat of a hot wall that has been heated in advance hits the semiconductor substrate directly.
【請求項9】請求項8に記載の熱処理装置において、 前記輻射熱は半導体基板の両面から当てることを特徴と
する熱処理装置。
9. The heat treatment apparatus according to claim 8, wherein the radiant heat is applied from both sides of the semiconductor substrate.
【請求項10】請求項1〜9のいずれかに記載の熱処理
装置において、 前記ステージの熱容量は前記半導体基板の熱容量の10
倍以上とすることを特徴とする熱処理装置。
10. The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the heat capacity of the stage is 10 times the heat capacity of the semiconductor substrate.
A heat treatment apparatus characterized by being more than doubled.
【請求項11】請求項1〜10のいずれかに記載の熱処
理装置において、 前記ホットウォールまたは前記ステージの加熱は、ラン
プ、ヒーター線、高周波の少なくともいずれか1を用い
て行うことを特徴とする熱処理装置。
11. The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the hot wall or the stage is heated by using at least one of a lamp, a heater wire and a high frequency wave. Heat treatment equipment.
【請求項12】請求項1〜11のいずれかに記載の熱処
理装置において、 前記ホットウォール及び前記ステージは、高融点材料で
構成することを特徴とする熱処理装置。
12. The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the hot wall and the stage are made of a high melting point material.
【請求項13】請求項12に記載の熱処理装置におい
て、 前記高融点材料は、W,Ta,SiC,又はCであるこ
とを特徴とする熱処理装置。
13. The heat treatment apparatus according to claim 12, wherein the high melting point material is W, Ta, SiC, or C.
【請求項14】請求項1〜13のいずれかに記載の熱処
理装置において、 前記前記ホットウォール及び前記ステージは、3C−S
iCの焼結により構成されたものであることを特徴とす
る熱処理装置。
14. The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the hot wall and the stage are 3C-S.
A heat treatment apparatus characterized by being formed by sintering iC.
【請求項15】請求項1〜13のいずれかに記載の熱処
理装置において、 前記ホットウォール及び前記ステージは、アモルファス
カーボンの焼結により構成されたものであることを特徴
とする熱処理装置。
15. The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the hot wall and the stage are formed by sintering amorphous carbon.
【請求項16】請求項1〜15のいずれかに記載の熱処
理装置において、 1回の処理で複数の前記半導体基板を同時に熱処理する
ことを特徴とする熱処理装置。
16. The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein a plurality of semiconductor substrates are simultaneously heat-treated in one treatment.
【請求項17】請求項1〜16のいずれかに記載の熱処
理装置において、 前記高温領域生成手段は、立設された筒状のホットウォ
ールを加熱して、前記ホットウォール内に前記予め15
00℃〜2300℃に加熱された領域を生成する構成で
あり、 前記搬送手段は、前記半導体基板を載置する治具を備
え、該治具に半導体基板を載置した状態で、前記立設さ
れた筒状のホットウォール内の前記加熱された領域に該
治具を上下動させて搬送することを特徴とする熱処理装
置。
17. The heat treatment apparatus according to any one of claims 1 to 16, wherein the high temperature region generating means heats a standing cylindrical hot wall, and the hot wall is preliminarily set to 15 in advance.
It is configured to generate a region heated to 00 ° C. to 2300 ° C., and the transporting unit includes a jig for mounting the semiconductor substrate, and the semiconductor device is mounted on the jig, and the transfer device is set upright. A heat treatment apparatus, wherein the jig is moved up and down to be conveyed to the heated region in the formed cylindrical hot wall.
【請求項18】請求項17に記載の熱処理装置におい
て、 前記治具は、半導体基板を載置する面の傾斜角度を水平
面に対して70°〜85°とすることを特徴とする熱処
理装置。
18. The heat treatment apparatus according to claim 17, wherein the jig has an inclination angle of a surface on which a semiconductor substrate is mounted at 70 ° to 85 ° with respect to a horizontal plane.
【請求項19】請求項1〜18のいずれかに記載の熱処
理装置において、 前記搬送手段は、前記半導体基板が落ちないように前記
半導体基板を載置する面にざぐりを入れた治具を備える
ことを特徴とする熱処理装置。
19. The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the carrying means includes a jig having a counterbore on a surface on which the semiconductor substrate is mounted so that the semiconductor substrate does not drop. A heat treatment apparatus characterized by the above.
【請求項20】請求項1〜19のいずれかに記載の熱処
理装置において、 前記搬送手段は、前記半導体基板を前記領域内または前
記ステージ上から取り除くことにより前記半導体基板の
冷却を行うことを特徴とする熱処理装置。
20. The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the transport unit cools the semiconductor substrate by removing the semiconductor substrate from the area or from the stage. And heat treatment equipment.
【請求項21】請求項1〜20のいずれかに記載の熱処
理装置において、 前記領域または前記ステージの温度を下げることにより
前記半導体基板の冷却を行うことを特徴とする熱処理装
置。
21. The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the semiconductor substrate is cooled by lowering the temperature of the region or the stage.
【請求項22】予め1500℃〜2300℃に加熱され
た領域内またはステージ上に半導体基板を移動させるこ
とにより前記半導体基板に対する熱処理を行う熱処理方
法。
22. A heat treatment method of performing heat treatment on a semiconductor substrate by moving the semiconductor substrate into a region preheated to 1500 ° C. to 2300 ° C. or on a stage.
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